Das Wort „Donator“ kommt von dem lateinischen Wort „donare“ und heißt so viel wie „Spender“. Der Akzeptor ist der Gegenpart des Donators und nimmt die Spende entgegen.
Stell dir vor, du bist auf einer Geburtstagsparty deines Freundes oder deiner Freundin und hast ein Geschenk mitgebracht. Du bist dann die, die das Geschenk spendet, bzw. der Geschenke-Donator, der das Geschenk an einen Freund oder einer Freundin übergibt. Dein Freund oder deine Freundin ist dein Gegenpart und somit der Geschenke-Akzeptor, der dein Geschenk entgegennimmt (Abb. 1).
Genau so funktioniert auch das Donator-Akzeptor-Prinzip in der Chemie, welches wir uns nun noch etwas genauer anschauen. In der Chemie werden allerdings keine Geburtstagsgeschenke übergeben, sondern Teilchen, wie Elektronen oder Protonen, übertragen.
Donator-Akzeptor-Prinzip bei Redox-Reaktionen
Bei Redox-Reaktionen ist die „Spende“, die von einem Atom auf ein anderes übertragen wird, ein Elektron. Redox-Reaktionen sind somit Elektronenübertragungsreaktionen. Das heißt ein Reaktionspartner gibt Elektronen ab. Er ist der Donator. Solche Donatoren sind immer Atome, Ionen oder Moleküle, die oxidiert werden. Der andere Reaktionspartner ist der Akzeptor. Er nimmt die Elektronen auf. Der Akzeptor wird bei der Redox-Reaktion reduziert.
Schauen wir uns das an einem Beispiel an:
Wasserstoff und Kupferoxid reagieren zu Wasser und Kupfer (Abb. 2.1). Die Wasserstoff-Atome des Wasserstoff-Moleküls geben bei dieser Reaktion jeweils ein Elektron ab (Abb. 2.2). Sie sind die Elektronen-Donatoren (Abb. 2.3). Hier findet also die Oxidationsreaktion statt.
Die abgegebenen Elektronen werden vom dem Kupfer-Ion des Kupferoxids aufgenommen. Das Kupfer-Ion im Kupferoxid ist also der Elektronen-Akzeptor. Es findet eine Reduktion statt, wodurch Kupfer-Atome entstehen. Bei der Reaktion entsteht also elementares Kupfer (2.4).
Die übertragenen Elektronen können wir in der Reaktionsgleichung nicht direkt ablesen, dafür benötigen wir die sogenannten Teilgleichungen. Wenn du mehr zum Aufstellen von Redox-Reaktionsgleichungen lernen möchtest, kannst du hier weiterlesen.
Donator und Akzeptor können nicht ohne den jeweils anderen sein. Daher können Oxidation und Reduktion nicht getrennt voneinander ablaufen, denn der Elektronen-Donator, benötigt immer einen Elektronen-Akzeptor, der die abgegebenen Elektronen aufnimmt. Gleichzeitig benötigt der Akzeptor immer einen Partner, der ihm die Elektronen bereitstellt (Abb 2.5).
Donator-Akzeptor-Prinzip bei Säure-Base-Reaktionen
Auch bei Säure-Base-Reaktionen findet das Donator-Akzeptor-Prinzip Anwendung. Bei Säure-Base-Reaktionen werden Protonen ($\ce{H^+}$-Ionen) von einem Reaktionspartner (Donator) auf den anderen Reaktionspartner (Akzeptor) übertragen. Säure-Base-Reaktionen sind also Protonenübertragungsreaktionen.
Nach Brönstedt sind Säuren als Protonendonatoren definiert und Basen als Protonenakzeptoren. In einer Säure-Base-Reaktion ist also das Teilchen, das ein Proton abgibt, die Säure. Das Teilchen, welches das Proton aufnimmt, ist die Base. Schauen wir uns auch das an einem Beispiel an.
Hydrogenchlorid reagiert mit Wasser, wobei ein Chlorid-Ion und ein Oxonium-Ion entstehen (Abb. 3.1). Das Hydrogenchlorid-Molekül ist der Protonendonator und gibt sein Proton ab. Dementsprechend ist das Hydrogenchlorid-Molekül eine Säure (Abb. 3.2.). Zugleich reagiert das Wasser-Molekül als Protonenakzeptor, denn es nimmt das frei gewordene Proton auf (Abb. 3.3). Das Wasser-Molekül reagiert hier also als Base.
Wenn du dich weiter für das Thema Säure-Base-Reaktionen interessierst, dann lies hier weiter.
Zusammenfassung
Bei Reaktionen nach dem Donator-Akzeptor-Prinzip werden Teilchen (wie z. B. Protonen oder Elektronen) von einem Reaktionspartner (Donator) auf den anderen (Akzeptor) übertragen. Das Donator-Akzeptor-Prinzip ist ein grundlegendes Prinzip bei chemischen Reaktionen und gilt sowohl bei Säure-Base-Reaktionen als auch bei Redox-Reaktionen.